通用定时器作为输入捕获

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简介:TIM5_CNT 值。这样,前后两次 TIM5_CNT 之差,就是高电平的脉宽,同时 TIM5 的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。


输入捕获的配置步骤:

1)开启TIM5时钟和GPIOA时钟,配置PA0为下拉输入。

要使用TIM5,我们必须先开启TIM5的时钟。这里我们还要配置PA0为下拉输入,因为我们要捕获TIM5_CH1上面的高电平脉宽,而TIM5_CH1是连接在PA0上面的。

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//使能TIM5时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟

2)初始化TIM5,设置TIM5的ARR和PSC。

在开启了TIM5的时钟之后,我们要设置ARR和PSC两个寄存器的值来设置输入捕获的自动重装载值和计数频率。这在库函数中是通过TIM_TimeBaseInit函数实现的

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);

3)设置TIM5的输入比较参数,开启输入捕获

输入比较参数的设置包括映射关系,滤波,分频以及捕获方式等。这里我们需要设置通道1为输入模式,且IC1映射到TI1(通道1)上面,并且不使用滤波(提高响应速度)器,上升沿捕获。库函数是通过TIM_ICInit函数来初始化输入比较参数的:

voidTIM_ICInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_ICInitTypeDef*TIM_ICInitStruct);

同样,我们来看看参数设置结构体TIM_ICInitTypeDef的定义:

typedef struct{    uint16_t TIM_Channel; //设置通道    uint16_t TIM_ICPolarity; //设 置 输 入 信 号 的 有效 捕获 极性     uint16_t TIM_ICSelection; //设置映射关系    uint16_t TIM_ICPrescaler; //设置 输入捕获分频系数    uint16_t TIM_ICFilter; //设置滤波器长度} TIM_ICInitTypeDef;

配置代码是:

TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure; TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 映射到 TI1 上TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频 TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

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TIM_4)使能捕获和更新中断(设置TIM5的DIER寄存器)

因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第二次捕获时下降沿,必须在捕获上升沿之后,设置捕获边沿为下降沿,同时,如果脉宽比较长,那么定时器就会溢出,对溢出必须做处理,否则结果就不准了。这两件事,我们都在中断里面做,所以必须开启捕获中断和更新中断。

这里我们使用定时器的开中断函数TIM_ITConfig即可使能捕获和更新中断:

TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断和捕获中断

5)设置中断分组,编写中断服务函数

设置中断分组主要是通过函数NVIC_Init()来完成。分组完成后,我们还需要在中断函数里面完成数据处理和捕获设置等关键操作,从而实现高电平脉宽统计。在中断服务函数里面,跟以前的外部中断和定时器中断实验中一样,我们在中断开始的时候要进行中断类型判断,在中断结束的时候要清除中断标志位。使用到的函数分别为TIM_GetITStatus()函数和TIM_ClearITPendingBit()函数。

if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)!=RESET){}//判断是否为更新中断

if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_CC1)!=RESET){}//判断是否发生捕获事件

TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);//清除中断和捕获标志位

6)使能定时器(设置TIM5的CR1寄存器)

最后,必须打开定时器的计数器开关,启动TIM5的计数器,开始输入捕获。

TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);//使能定时器5

例程:

#include "timer.h"#include "led.h"#include "usart.h"/** * 定时器5通道1输入捕获配置 */ void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc){    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;    TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);    /*使能TIM5时钟*/    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); /*使能GPIOA时钟*/        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; /**/    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; /*PA0 输入*/    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);    GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); /*PA0 下拉*/        /*初始化定时器5 TIM5*/    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; /*设定计数器自动重装值 */    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; /*预分频器 */    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; /*设置时钟分割:TDTS = Tck_tim*/    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /*TIM向上计数模式*/    TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure); /*根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位*/                /* 初始化TIM5输入捕获参数 */    TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; /*CC1S=01     选择输入端 IC1映射到TI1上*/        TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; /*上升沿捕获*/    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; /*映射到TI1上*/    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; /*配置输入分频,不分频*/    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0; /*IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波*/    TIM_ICInit(TIM5,&TIM5_ICInitStructure);        /*中断分组初始化*/    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;    /*TIM5中断*/    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; /*先占优先级2级*/    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; /*从优先级0级*/    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /*IRQ通道被使能*/    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);/*允许更新中断 ,允许CC1IE捕获中断*/    TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); /*使能定时器5*/    }u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;    //输入捕获状态                         u16    TIM5CH1_CAPTURE_VAL;    //输入捕获值/** * 定时器5中断服务程序     */void TIM5_IRQHandler(void){    if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获        {        if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update) != RESET)        {            if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了            {                if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了                {                    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次                    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;                }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;            }        }                if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_CC1) !=RESET)        {            if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0x40)            {                TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;        //标记成功捕获到一次上升沿                TIM5CH1_CAPTURE_VAL = TIM_GetCounter(TIM5);                TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获            }            else            {                TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;            //清空                TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;                                TIM_SetCounter(TIM5,0);                TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;        //标记捕获到了上升沿                TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);        //CC1P=1 设置为下降沿捕获            }        }            }    TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); /*清除中断标志位*/}

1.extern u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA;        //输入捕获状态                         2.extern u16    TIM5CH1_CAPTURE_VAL;    //输入捕获值    3. int main(void)4. {        5.     u32 temp=0; 6.    delay_init();          //延时函数初始化     7.    NVIC_Configuration();      //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级8.    uart_init(9600);     //串口初始化为96009.     LED_Init();             //LED端口初始化10. 11.     TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1);    //以1Mhz的频率计数 12.       while(1)13.    {14.         delay_ms(10);15.                  16.         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿17.        {18.            temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;19.            temp*=65536;//溢出时间总和20.            temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//得到总的高电平时间21.            printf("HIGH:%d usrn",temp);//打印总的高点平时间22.            TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//开启下一次捕获23.        }24.    }25. } 

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